一种无毛刺翻边装置及无毛刺翻边工艺的制作方法

本发明涉及一种一种无毛刺翻边装置及无毛刺翻边工艺。

背景技术：

目前，空调压缩机外壳都需要焊接紫铜材质的吸气管，一般有两种生产工艺：一种是在压缩机外壳侧壁冲孔后，直接焊接铜管；另一种是在压缩机外壳侧壁上先冲一个预孔，然后在预孔处由铜管内壁向铜管外壁翻起一个约3~4mm高的翻边孔，然后在翻边孔上焊接铜管。采用第二种方法焊接铜管时，能增加有效的焊接面，容易控制钎料流动，降低焊接技术难度，因此目前大部分生产压缩机厂家普遍采用先翻边孔后焊接铜管的形式。

但是，多数厂家在制作翻边孔时，在孔内侧上沿处，有较明显的毛刺。因为在凸模挤压作用下，材料受挤压产生流动移位，孔内侧部分受到挤压力，材料产生流动，从而产生我们不需要的毛刺。为了防止出现毛刺，目前大多采用球形、抛物面或锥形凸模，使变形得到分散，但即便如此，孔边部还是最先发生塑性变形的部位，还是会有一些小毛刺产生。因此还是需要后续增加铣毛刺工序，降低了生产效率，增加了生产成本。而且，在焊接铜管时，这种毛刺既影响钎料流动，又影响美观。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术的不足，本发明提供了一种无毛刺翻边装置及无毛刺翻边工艺。

本发明技术方案如下：

一种无毛刺翻边装置，其特征在于，包括：底座（1）,固定在底座（1）上的下立柱（2），下立柱（2）上部套设有套筒，下立柱（2）下部套设有缓冲装置（3）；下模座（10），所述下模座（10）固定在所述底座（1）上，所述下模座（10）上固定有冲头固定板（9）和冲头（13），其中所述冲头（13）固定在所述冲头固定板（9）中；活动定位板（7），所述活动定位板（7）通过弹性装置（8）与所述冲头固定板（9）活动连接；工作平台（5），固定在工作平台（5）下表面上的上立柱（4）；上模座（11），所述上模座（11）固定在工作平台（5）的下表面，所述上模座（11）下表面固定有凹模（12）和凹模固定板（6），其中所述凹模（12）固定在所述凹模固定板（6）中。

进一步地，所述冲头（13）主体为圆柱形、顶端是锥形的。

进一步地，冲裁间隙选择为所述工件（100）壁厚的18%~20%。

进一步地，冲头（13）顶端的锥形的角度和断裂带的斜面角度基本一致。

进一步地，所述工作平台（5）连接有驱动机构，可在外力驱动下上下运动。

另外，本发明还提供一种无毛刺翻边工艺，起特征在于，包括：步骤S1：对工件进行预冲孔，形成断裂带；步骤S2：根据工件壁厚选择冲裁间隙；步骤S3：设置冲头锥形角度，冲头锥形角度与预冲孔形成的断裂带的斜面角度基本一致；S4：将工件放入无毛刺翻边装置中进行翻边。

进一步地，所述冲裁间隙选择为所述工件（100）壁厚的18%~20%。

本发明的有益效果是：本发明在大断裂带和大裂纹角的预冲孔状态下，再进行翻边得到的翻边孔没有毛刺，省去了为去除毛刺而增加的铣毛刺工序，有利于焊接铜管时的钎料流动，有效提高了生产效率，同时降低了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是预冲孔结构示意图；

图2是本发明无毛刺翻边装置的结构示意图；

图3是本发明无毛刺翻边装置的分解示意图；

图4是本发明无毛刺翻边装置初始状态的剖视图；

图5是本发明无毛刺翻边装置压制状态的剖视图；

图6是完成的翻边；

图7是本发明无毛刺翻边工艺的流程图；

附图标记说明：1-底座；2-下立柱；3-弹簧；4-上立柱；5-工作平台；6-凹模固定板；7-活动定位板；8-弹簧；9-冲头固定板；10-下模座；11-上模座；12-凹模；13-冲头；100-工件。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个原件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参见图1，图1示出了预冲孔结构示意图，预冲孔是指在翻边前先从工件外表面向内表面冲一个预孔，其中G表示预冲孔后的光亮带，D表示预冲孔后的断裂带。

我们通过大量的生产实践和实验分析后发现，选择恰当的冲裁间隙，能获得良好的断裂带和裂纹角，这对翻边过程中减少毛刺的产生是有利的。其中，冲裁间隙是指凹模内径Da和冲头最大外径Dc之间的差值。冲头这里我们示出了顶端成锥形、主体成圆柱形的结构，也可以采用其他相似形状的结构。

通过分析我们发现，如果选择较大的冲裁间隙，能有效减少翻边过程中毛刺的产生。目前，制冷行业压缩机外壳的材料一般选用普通碳素结构钢Q235。对此，冲裁间隙我们优选为工件壁厚的18%~20%，能得到工件壁厚约2/3的断裂带和较大的裂纹角，进而进行翻边时几乎没有毛刺产生。

参见图2-3，为本发明无毛刺翻边装置的结构示意图及其分解示意图。其中，该装置包括：底座1,固定在底座1上的下立柱2，下立柱2上部套设有套筒（图中未示出），下立柱2下部套设有缓冲装置3，例如弹簧、橡胶等；下模座10，所述下模座10固定在所述底座1上，所述下模座10上固定有冲头固定板9和冲头13，其中所述冲头13固定在所述冲头固定板9中；活动定位板7，所述活动定位板7通过弹性装置8（例如弹簧）与所述冲头固定板9活动连接；工作平台5，固定在工作平台5下表面上的上立柱4，所述工作平台5连接有驱动机构（图中未示出），可在外力驱动下上下运动；上模座11，所述上模座11固定在工作平台5的下表面，所述上模座11下表面固定有凹模12和凹模固定板6，其中所述凹模12固定在所述凹模固定板6中。

其中，冲头13主体为圆柱形、顶端是锥形的。冲头13的最大外径Dc（即圆柱体的外径）和凹模12的内径之差（即冲裁间隙）选择为工件100壁厚的18%~20%。冲头13顶端的锥形的角度尽量和断裂带的斜面角度一致，这样对于材料的变形是有利的，也因此能减少毛刺的产生。但是，尽量使断裂带的斜面角度与冲头顶端锥形角度一致会增加翻边行程，因此，锥形角度的选取也要考虑模具结构和尺寸的影响。

参见图4-5来说明本发明无毛刺翻边装置的工作原理：图4为初始状态示意图，其中，工件100通过工件100上开设的定位孔（图中未示出）与翻边装置上设置的定位装置配合定位安装，然后，驱动机构带动工作平台5往下压，凹模固定板6将活动定位板7往下压，冲头13即对工件100进行翻边。图5为压制状态，冲头13完全进入凹模16中，随后驱动机构带动工作平台5退出，翻边即完成。

参见图6，图6示出了由本发明无毛刺翻边装置完成的翻边。其中，预冲孔的光亮带G和断裂带D在冲头13的作用下，最终形成翻边后的光亮带G’和断裂带D’，翻边孔内表面形成光亮内壁DB。

参见图7，图7示出了本发明无毛刺翻边工艺的流程图。其中，步骤S1：对工件进行预冲孔，形成断裂带；步骤S2：根据工件壁厚选择冲裁间隙；步骤S3：设置冲头锥形角度，冲头锥形角度与预冲孔形成的断裂带的斜面角度基本一致；S4：将工件放入无毛刺翻边装置中进行翻边。

翻边工艺原理为：冲头锥形面反向挤压预冲孔后形成的断裂带，此时材料限位受压缩，经过圆角过渡面后，进入决定翻边孔孔径的圆柱形面后，冲头的圆柱形面正向挤压筒体内壁的孔边部材料，进而孔边部材料受到拉伸，同时进入剧烈变形阶段。此时材料纤维被反向挤压受压缩移位的那部分材料，受到正向挤压拉伸时，受压缩移位的材料又回到原先位置，翻边过程即完成。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。